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滚刀加工齿轮超越预期测试

2019-03-11 00:00450

Pritzwalk齿轮厂聚焦于齿轮和轴的生产,应用Kennametal滚刀进行铣削测试,效果立竿见影。同样的生产工序,现在可以用24min完成。与此同时,Kennametal滚刀将每套刀具的加工寿命增加到70~80 件。

Pritzwalk 齿轮厂的历史可以追溯到创始者GDR。VEB Zahnradwerk(齿轮工厂)成立于1969年,过去公司更多地关注离合器的制造,现在则聚焦于齿轮和轴的生产,齿轮直径最大可达1500mm,轴的直径最大可达500mm,用于平行安装齿轮。

最近几年,大约6千万欧元的投资对这样的生产结构产生了影响。Pritzwalk工厂建立了另一个热处理车间,工作人员的数量翻了3倍。“补充有资格认证的新一代技术工人是目前的首要任务,”Maximilian van de Loo说,“因此我们正在持续地扩大。在我们的400名员工中,30名是机械加工和电火花加工的初学者,这使得在学习的第2年后必须要引进外部的基础培训。”

关于齿轮工厂服务于哪个行业的问题,来自Pritzwalk员工的回答很一致:“除汽车行业以外,我们服务于任何需要齿轮的地方。” 风力涡轮机的制造商是主要的客户,贡献了超过1/3的销售额,铁路建设和造船同样非常重要。从地域性来说,核心业务更多在德国,只有大约30%的零件用于出口,主要出口到Scandinavia。

订单数量介于1~5000 套,每个零件都是针对客户的特殊解决方案,没有产品存放为库存标准品。从公司最近几年的发展来看,该策略是成功的。

齿轮工厂的生产计划经理Heinz Wiechert这样描述公司的自我理念:“我们认为自己是一个提供服务的供应商。客户带着零件图纸和齿形系统信息来找我们,我们根据这些相关信息进行制造。从某种程度来说,我们和客户一起优化齿轮。”

来自Kennametal先进工程部门的员工因此发现了测试新的齿轮滚刀的理想条件。“在铣削和车削方面,我们和Kennametal 有着长期且成功的合作,”Heinz Wiechert说,“对待共同的发展和优化,我们总是抱着开放的态度,因此我们非常乐意进行滚刀的测试。我们也试验了其他竞争产品,但仍被这样强大的生产效率所折服。”

使用Kennametal 滚刀的首次铣削测试是在2009年初,齿轮模数7~70齿,齿宽145mm,效果立竿见影。原先使用的滚刀需要40min完成加工,同样的生产工序现在可以用24min完成(图1)。与此同时,Kennametal 滚刀将每套刀具的加工寿命增加到70~80 件,相比之下原先的刀具最多只能加工到25 件。

 

图1 使用KMT滚刀加工齿轮,效果立竿见影,同样
的生产工序原来用40min,现在可以用24min完成nextpage

该滚刀的另一优势在于,能够在机床外面快速地更换刀片,图2所示为滚刀的详细情况——机床的设定。“从此只需更换刀片,对我们而言刀体几乎总是可用的,没有用于修磨或涂层的非生产性时间。”Heinz Wiechert说。

 

图2 滚刀的详细情况——机床的设定

此外,Kennametal 定制解决方案工程部欧洲区域经理Reinhold Gesell补充道:“齿轮的直径越大,齿宽越大,使用滚刀的经济性就越高(图3)。而且,客户节省了一道单独的生产步骤,例如从粗加工到精加工、直到热处理前的整个工序只需一道生产步骤,并且平均速度显著提高。”

 

“从一开始,我们就关注滚刀能否满足最高生产效率的需求、简单的安装和使用结构的友好性,”

Kennametal 非标刀具项目经理Rene Schumann说,“因而我们在机夹式刀片的设计中,一贯坚持中心切屑厚度的一致,从而获得噪声小、高效率且安全的加工,以及更长的刀具寿命。切削材料通常是处理钢材(18CrNiMo 7-6)而且是一种极细颗粒的硬质合金加上新颖的PVD涂层。这种切削材料已经在其他应用中被多次证明了经济性高,与此同时缩短了单件加工的循环时间,从而获得了更高的平均速度。”

与Kennametal 在该项目中的协作进行得非常顺利。“首先,我们相信专家的支持以及灵活快速的交货能力,”Maximilian van de Loo说,Heinz Wiechert 在这里发现了可以提高的潜力,“那里没有提升孔可以更好地传送滚刀。”但Fürth 的刀具专家满足了客户的需求,“对我们而言,刀具交货后,支持并没有就此结束,我们将继续改进工艺。简单地说,这就是我们完整的服务供应商理念的目标。” 先进工程部欧洲区总监Michael Grimm总结道。

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